EP4601157A1 - Adapter für eine mehrfachladevorrichtung - Google Patents

Adapter für eine mehrfachladevorrichtung

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Publication number
EP4601157A1
EP4601157A1 EP24156768.4A EP24156768A EP4601157A1 EP 4601157 A1 EP4601157 A1 EP 4601157A1 EP 24156768 A EP24156768 A EP 24156768A EP 4601157 A1 EP4601157 A1 EP 4601157A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
interface
adapter
energy storage
storage unit
presetting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24156768.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Zagler
Johannes Kerler
Johannes Guggemos
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Priority to EP24156768.4A priority Critical patent/EP4601157A1/de
Priority to PCT/EP2025/051384 priority patent/WO2025168328A1/de
Publication of EP4601157A1 publication Critical patent/EP4601157A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from AC mains by converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from AC mains by converters
    • H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
    • H02J7/06—Regulation of charging current or voltage using discharge tubes or semiconductor devices

Definitions

  • the present invention relates to a charging device, in particular for supplying at least a first and second energy storage unit with electrical energy, comprising a mains power connection for connection to a mains power source and a control device.
  • the present invention relates to a method for controlling and regulating a system comprising a charging device and at least a first and a second adapter device for each connecting to an energy storage unit, wherein the charging device comprises a mains power connection for connecting to a mains power source and a control device, and wherein the at least first and second energy storage unit each comprises a transceiver for transmitting and receiving signals.
  • Charging devices for charging rechargeable batteries or other energy storage units are widely known in the art. These rechargeable batteries and energy storage units can be used, for example, to power machine tools (e.g., drills, hammer drills, saws, grinders, lamps, or the like). Such charging devices have one or more interface devices through which rechargeable batteries or other energy storage units can be connected to the charging device and supplied with electrical energy.
  • the state-of-the-art charging devices are often too complex and therefore too expensive.
  • a charging device in particular for supplying at least one first and second energy storage unit with electrical energy, comprising a mains power connection for connection to a mains power source and a control device.
  • the charging device contains
  • connection of an adapter interface of an adapter device with an interface of the presetting device can be designed to be removable or non-removable (i.e. fixed).
  • the capacitor can also be referred to as an intermediate circuit capacitor.
  • each adapter device may contain at least one transceiver, so that at least one signal can be sent from the adapter device to the control device for setting a voltage value at an interface device.
  • the presetting device may contain at least one filter.
  • the filter may be configured as a power factor correction filter.
  • the power factor correction filter and the isolated DC-DC converter may be integrated into a single component.
  • the isolated intermediate circuit voltage may be equal to 60 volts or less.
  • At least one filter element may be included.
  • the energy storage unit may be designed in the form of an accumulator, in particular for supplying a machine tool with electrical energy.
  • Figure 1 shows a system 1 consisting of a charging device 2, a first, second, third and fourth adapter device 3a, 3b, 3c, 3d and a first, second and third energy storage unit 4a, 4b, 4c.
  • the energy storage units 4a, 4b, 4c are configured as accumulators.
  • the energy storage units 4a, 4b, 4c configured as accumulators can serve, for example, to supply power to a machine tool (i.e., a hammer drill, a drill, a saw, a grinder, or the like).
  • a machine tool is not shown in the figures.
  • the charging device 2 essentially comprises a charger housing 5 and a mains power connector 6 for a removable connection to a mains power source.
  • the mains power source can also be referred to as a socket and is not shown in the figures.
  • the charger housing 5 contains a top side 5a, a bottom side 5b and four side walls 5c.
  • the charging device 2 includes a presetting device 7 with an isolated DC-DC converter 8 and a capacitor 9 for generating an isolated intermediate circuit with an intermediate circuit voltage.
  • the presetting device 7 further includes first, second, third, and fourth interfaces 7a, 7b, 7c, 7d.
  • a portion of the total power of the charging device 3 is provided at each interface 7a, 7b, 7c, 7d.
  • the presetting device 7 may also have more or fewer than four interfaces 7a, 7b, 7c, 7d.
  • the mains power connection 6 is designed in the form of a power cable and is connected to one of the side walls 5c in such a way that electrical energy can be supplied to the charging device 2 through the mains power connection 6.
  • the electrical voltage of the mains power source is 230 volts.
  • the mains power source can also provide less than 230 volts (e.g. 120 volts).
  • the presetting device 7 essentially serves to reduce the voltage value of the mains power source from 230V to an intermediate circuit voltage value of less than or equal to 60 volts.
  • the presetting device 7 essentially contains an isolated DC-DC converter 8 and a capacitor 9. According to the first embodiment, the presetting device 7 generates an intermediate circuit voltage of 55 volts.
  • the charging device 2 includes a control device 11, a filter element 12, a rectifier 13 and a power factor correction filter 14.
  • the charging device 2 includes a transceiver 26, which serves to transmit and receive information and data in the form of electrical signals.
  • the charging device 2 does not contain a filter element.
  • the charging device 2 shown according to the first embodiment has a power factor correction filter 14 as an independent component, which is not part of the presetting device 7.
  • the charging device 2 is shown with a first, second, third and fourth adapter device 3a, 3b, 3c, 3d.
  • the first adapter device 3a is detachably connected to the first interface 7a and the second adapter device 3b is detachably connected to the second interface 7b.
  • the third adapter device 3c is positioned opposite to the direction of arrow A above the third interface 7c.
  • the fourth adapter device 3d is not connected to the charging device 2 and also not to an energy storage unit.
  • an adapter device 3a, 3b, 3c, 3d To actually connect an adapter device 3a, 3b, 3c, 3d to an interface 7a, 7b, 7c, 7d, the adapter device 3a, 3b, 3c, 3d is positioned in the direction of arrow A on the interface 7a, 7b, 7c, 7d.
  • an adapter device 3a, 3b, 3c, 3d can also be firmly (ie non-detachably) connected to an interface 7a, 7b, 7c, 7d.
  • the interface 7a, 7b, 7c, 7d contains a positive contact 10a, a negative contact 10b, and a communication contact 10c.
  • the adapter interface 15 also contains a positive contact 15a, a negative contact 15b, and a communication contact 15c.
  • the positive contact 15a and negative contact 15b of the adapter interface 15 can be connected to the positive contact 10a and negative contact 10b of an interface 7a, 7b, 7c, 7d of the presetting device 7, respectively, and serve to create an electrical circuit so that electrical energy can flow from the presetting device 7 to the adapter device 3a, 3b, 3c, 3d.
  • the communication contacts 10c, 15c of the adapter device 3a, 3b, 3c, 3d and the Presetting devices 7 can be connected to each other to create a communication connection so that data and information can be exchanged in the form of electrical signals.
  • the adapter device 3a, 3b, 3c, 3d in turn contains an interface device 16 for releasably connecting to an energy storage unit 4a, 4b, 4c.
  • Each interface device 16 includes a positive contact 16a, a negative contact 16b, and a communication contact 16c.
  • An electrical circuit can be closed with the positive contact 16a and the negative contact 16b when an energy storage unit 4a, 4b, 4c is connected to the interface device 16.
  • the adapter device 3a, 3b, 3c, 3d contains a fine-adjustment device 17 for selectively setting a power value so that a specific amount of electrical energy can ultimately be provided to an interface device 16 for charging an energy storage unit.
  • the fine adjustment device 17 contains a regulated and uninsulated DC-DC converter 18.
  • the regulated and uninsulated DC-DC converter 18 generates a voltage value which is lower than the intermediate circuit voltage value.
  • the adapter device 3a, 3b, 3c, 3d further contains a transceiver 25, which serves to transmit and receive information and data in the form of electrical signals.
  • the control device 11 of the charging device 2 essentially serves to control and regulate the various functions of the charging device 2. These functions include, among other things, the control of the intermediate circuit voltage value, the current value and thus ultimately the power values at the respective interface devices 16.
  • control device 11 regulates the distribution or splitting of the power from the intermediate circuit to a plurality of DC-DC converters 18 when more than one adapter device 3a, 3b, 3c, 3d is connected to the charging device 2 and a plurality of energy storage units 4a, 4b, 4c are to be supplied with electrical energy simultaneously by the charging device 2 in one charging process.
  • the energy storage unit 4a, 4b, 4c designed as an accumulator can, for example, be detachably connected to the machine tool (not shown in the figures) in order to supply the machine tool with electrical energy.
  • the accumulator 4a, 4b, 4c essentially contains a battery housing 19, a number of energy storage cells 20, an energy storage interface 21, a transceiver 22, a storage unit 23 and a control device 24.
  • the transceiver 22 of an energy storage unit 4a, 4b, 4c, the transceiver 26 of the charging device 2 and the transceiver 25 of an adapter device 3a, 3b, 3c, 3d can each be connected to one another in such a way that information and data are exchanged in the form of electrical signals.
  • the energy storage cells 20 can also be referred to as battery cells and are arranged inside the battery housing 19.
  • the battery housing 19 essentially contains a cover element 19a, four side walls 19b and a base element 19c.
  • the energy storage interface 21 is arranged on the outside of the cover element 19a and serves for the electrical or electronic as well as mechanical connection of the accumulator 4a, 4b, 4c to the machine tool or the charging device 2.
  • the energy storage interface 21 contains a positive contact 21a, a negative contact 21b, and a communication contact 21c.
  • An electrical circuit can be closed with the positive contact 21a and negative contact 21b when the energy storage unit 4a, 4b, 4c configured as an accumulator is connected to the interface device 16 of an adapter device 3a, 3b, 3c, 3d.
  • the transceiver 22 can also be referred to as a transmitting and receiving unit or communication device and is used to transmit and receive electrical signals, whereby data and information can be sent from or to the accumulator 4a, 4b, 4c.
  • the communication contact 21c is connected to the transceiver 22 and serves to transmit and receive data and information in the form of electrical signals.
  • the transceiver 22 in turn, is connected to the control device 24.
  • the transceiver 22 can also be designed as a wireless radio communication device (e.g. based on Bluetooth technology).
  • the energy storage cells 20 are used to absorb, store, and release electrical energy.
  • the energy storage cells 20 are cylindrical in shape and based on lithium-ion technology.
  • Each energy storage cell 20 contains a contact device at one end, which serves to transmit electrical energy.
  • the individual Contact devices are connected via corresponding lines to the control device 24 of the accumulator 4a, 4b, 4c.
  • the energy storage cells 20 may also be based on another suitable technology.
  • the cylindrical shape of the energy storage cells 20 is also optional, so any other suitable shape or geometry can be selected. In particular, it is also possible for the energy storage cells 20 to be designed as pouch cells.
  • the accumulator 4a, 4b, 4c may contain both cylindrical energy storage cells 20 and pouch cells. In particular, it is possible for the accumulator 4a, 4b, 4c to contain only a single cylindrical energy storage cell 20 and a single pouch cell.
  • the control device 24 regulates and controls various functions of the accumulator 4a, 4b, 4c. These functions include, among others, controlling the absorption and release of electrical energy into and from the energy storage cells 20. Furthermore, the control device 24 controls the amount of electrical energy to be absorbed or released by the energy storage cells 20.
  • the storage unit 23 is connected to the control device 24 and serves to store and provide data and information.
  • the data and information include, among other things, threshold values for the voltage and current for a charging and discharging process of the energy storage unit 4a, 4b, 4c.
  • Figure 3 1 shows a circuit diagram of a charging device 2 according to a second embodiment, in which the power factor correction filter 14 is not a standalone component, but is formed together with the isolated DC-DC converter 18 in a single component. As a result, the power factor correction filter 14 is a component of the presetting device.
  • an isolated intermediate circuit is first created by the isolated DC-DC converter 18 and the capacitor.
  • the intermediate circuit voltage is 60 volts.
  • the first adapter device 3a is connected to the first interface 7a of the presetting device 7 in such a way that the positive contact 15a and negative contact 15b of the first adapter interface 15 are connected to the corresponding positive contact 10a and negative contact 10b of the first interface.
  • an electrical circuit is closed, so that electrical energy is supplied from the presetting device 7 or the intermediate circuit of the presetting device 7 can reach the first adapter device 3a.
  • a second adapter device 3b is connected to the second interface 7b of the presetting device 7, so that the positive contact 15a and negative contact 15b of the second adapter interface 15 are connected to the corresponding positive contact 10a and negative contact 10b of the second interface 7b. Connecting the positive and negative contacts closes an electrical circuit, allowing electrical energy to flow from the presetting device 7 or the intermediate circuit of the presetting device 7 to the second adapter device 3b.
  • a first energy storage unit 4a configured as a rechargeable battery, is connected to the first adapter device 3a.
  • the positive contact, negative contact, and communication contact of the first energy storage unit 4a are in contact with the corresponding positive contact 15a, negative contact 15b, and communication contact 15c of the first adapter interface 15 in such a way that, on the one hand, an electrical circuit for transmitting electrical energy from the first adapter device 3a to the first energy storage unit 4a is closed.
  • the first energy storage unit sends signals containing data and information about the charging parameters to the first adapter device 3a using the corresponding communication contacts 15c, 21c. The signals with the charging parameters of the first energy storage unit 4a are sent to the control device 11 of the charging device 2.
  • the control device 11 is connected to the first adapter device 3a, so that a specific power value is set for the charging process of the first energy storage unit 4a by the fine-tuning device 17 or the DC-DC converter 18 of the first adapter device 3a.
  • the first power value set for the charging process of the first energy storage unit 4a corresponds to the signals sent from the first energy storage unit 4a to the charging device 2.
  • the first power value corresponds to a portion of the total power.
  • a second energy storage unit 4b is connected to the second adapter device 3b.
  • the positive contact 21a, negative contact 21b and communication contact 21c of the second energy storage unit 4b are in contact with the corresponding positive contact 15a, negative contact 15b and communication contact 15c of the second adapter interface 15 such that, on the one hand, an electrical circuit for transmitting electrical energy from the second adapter device 3b to the second energy storage unit 4b is closed.
  • the second Energy storage unit 4b sends signals with data and information about the charging parameters to the second adapter device 3b using the corresponding communication contacts 15c, 21c. The signals with the charging parameters from the second energy storage unit 4b reach the control device 11 of the charging device 2.
  • the control device 11 is connected to the second adapter device 3b, so that a specific power value is set for the charging process of the second energy storage unit by the fine-tuning device 17 or the DC-DC converter 18 of the second adapter device 3b.
  • the second power value set for the charging process of the second energy storage unit 4b corresponds to the signals sent from the second energy storage unit 4b to the charging device 2.
  • the second power value corresponds to a portion of the total power.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

Ladevorrichtung, insbesondere zum Versorgen wenigstens einer ersten und zweiten Energiespeichereinheit mit elektrischer Energie, enthaltend eine Netzstromanbindung zur Verbindung mit einer Netzstromquelle sowie eine Steuervorrichtung.
Die Ladevorrichtung enthält einen Gleichrichter, einen Leistungsfaktorkorrekturfilter, eine Voreinstellungsvorrichtung mit einen isolierten Gleichspannungswandler und Kondensator zum Erzeugen einer isolierten Zwischenkreisspannung, wobei die Voreinstellungsvorrichtung wenigstens eine erste und zweite Schnittstelle enthält, sowie wenigstens eine erste und zweite Adaptervorrichtung, wobei jede Adaptervorrichtung eine Adapterschnittstelle enthält zum Verbinden mit der wenigstens ersten oder zweiten Schnittstelle der Voreinstellungsvorrichtung, und wobei jede Adaptervorrichtung eine Feinregulierungsvorrichtung mit einer Schnittstelleneinrichtung zum Verbinden mit einer Energiespeichereinheit enthält, und wobei jede Feinregulierungsvorrichtung einen geregelten und unisolierten Gleichspannungswandler enthält, sodass ein Leistungswert an der ersten und/oder zweiten Schnittstelleneinrichtung bereitstellbar ist, und wobei der Leistungswert an der ersten und/oder zweiten Schnittstelleneinrichtung wenigstens einem Anteil einer Gesamtleistung entspricht.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung, insbesondere zum Versorgen wenigstens einer ersten und zweiten Energiespeichereinheit mit elektrischer Energie, enthaltend eine Netzstromanbindung zur Verbindung mit einer Netzstromquelle sowie eine Steuervorrichtung.
  • Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Steuern und Regeln eines Systems enthaltend eine Ladevorrichtung und wenigstens eine erste und zweite Adaptervorrichtung zum jeweiligen Verbinden mit einer Energiespeichereinheit, wobei die Ladevorrichtung eine Netzstromanbindung zur Verbindung mit einer Netzstromquelle sowie eine Steuervorrichtung enthält, und wobei die wenigstens erster und zweiter Energiespeichereinheit jeweils einen Transceiver zum Senden und Empfangen von Signalen enthält.
  • Aus dem Stand der Technik sind Ladevorrichtungen (auch Lader, Ladegerät oder Charger genannt) zum Laden von Akkumulatoren oder anderen Energiespeichereinheiten weitestgehend bekannt. Die Akkumulatoren und Energiespeichereinheiten können dabei beispielsweise zur Versorgung von Werkzeugmaschinen (d.h. Bohrmaschinen, Bohrhammer, Sägen, Schleifgeräte, Lampen oder dergleichen) verwendet werden. Derartige Ladevorrichtungen verfügen dabei über eine oder mehrere Schnittstelleneinrichtungen, durch welche Akkumulatoren oder anderen Energiespeichereinheiten mit der Ladevorrichtung verbunden und mit elektrischer Energie versorgt werden können.
  • Die zum Stand der Technik gehörenden Ladevorrichtungen sind oftmals zu aufwendig bzw. komplex und dadurch zu kostspielig konzipiert.
  • Es ist damit Aufgabe der vorliegenden Erfindung das vorstehend beschriebene Problem zu lösen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 und 8. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegenstands sind in den entsprechenden abhängigen Patentansprüchen enthalten.
  • Die Aufgabe wird dabei insbesondere gelöst durch eine Ladevorrichtung, insbesondere zum Versorgen wenigstens einer ersten und zweiten Energiespeichereinheit mit elektrischer Energie, enthaltend eine Netzstromanbindung zur Verbindung mit einer Netzstromquelle sowie eine Steuervorrichtung.
    • Erfindungsgemäß enthält die Ladevorrichtung
    • einen Gleichrichter;
    • einen Leistungsfaktorkorrekturfilter;
    • eine Voreinstellungsvorrichtung mit einen isolierten Gleichspannungswandler und Kondensator zum Erzeugen einer isolierten Zwischenkreisspannung, wobei die Voreinstellungsvorrichtung wenigstens eine erste und zweite Schnittstelle enthält, sowie
    • wenigstens eine erste und zweite Adaptervorrichtung, wobei jede Adaptervorrichtung eine Adapterschnittstelle enthält zum Verbinden mit der wenigstens ersten oder zweiten Schnittstelle der Voreinstellungsvorrichtung, und wobei jede Adaptervorrichtung eine Feinregulierungsvorrichtung mit einer Schnittstelleneinrichtung zum Verbinden mit einer Energiespeichereinheit enthält, und wobei jede Feinregulierungsvorrichtung einen geregelten und unisolierten Gleichspannungswandler enthält, sodass ein Leistungswert an der ersten und/oder zweiten Schnittstelleneinrichtung bereitstellbar ist, und wobei der Leistungswert an der ersten und/oder zweiten Schnittstelleneinrichtung wenigstens einem Anteil einer Gesamtleistung entspricht.
  • Der Leistungsfaktorkorrekturfilter kann auch als Power Factor Correction-Filter (= PFC-Filter) bezeichnet werden.
  • Die Verbindung einer Adapterschnittstelle einer Adaptervorrichtung mit einer Schnittstelle der Voreinstellungsvorrichtung kann dabei wiederlösbar oder unlösbar (d.h. fest) ausgestaltet sein.
  • Der Kondensator kann dabei auch als Zwischenkreiskondensator bezeichnet werden.
  • Entsprechend einer weiteren alternativen Ausführungsform kann es möglich sein, dass jede Adaptervorrichtung wenigstens einen Transceiver enthält, sodass wenigstens ein Signal von der Adaptervorrichtung an die Steuervorrichtung gesendet werden kann zum Einstellen eines Spannungswertes an einer Schnittstelleneinrichtung.
  • Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform kann es möglich sein, dass die Voreinstellungsvorrichtung wenigstens einen Filter enthält. Der Filter kann als Leistungsfaktorkorrekturfilter ausgestaltet sein.
  • Entsprechend einer weiteren alternativen Ausführungsform kann es möglich sein, dass der Leistungsfaktorkorrekturfilter und der isolierte Gleichspannungswandler in einem einzigen Bauteil integriert sind.
  • Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform kann es möglich sein, dass die isolierte Zwischenkreisspannung 60 Volt oder weniger entspricht.
  • Entsprechend einer weiteren alternativen Ausführungsform kann es möglich sein, dass wenigstens ein Filterelement enthalten ist.
  • Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform kann es möglich sein, dass die Energiespeichereinheit in Form einer Akkumulators, insbesondere zur Versorgung einer Werkzeugmaschine mit elektrischer Energie, ausgestaltet ist.
  • Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Steuern und Regeln eines Systems enthaltend eine Ladevorrichtung und wenigstens eine erste und zweite Adaptervorrichtung zum jeweiligen Verbinden mit einer Energiespeichereinheit, wobei die Ladevorrichtung eine Netzstromanbindung zur Verbindung mit einer Netzstromquelle sowie eine Steuervorrichtung enthält, und wobei die wenigstens erster und zweiter Energiespeichereinheit jeweils einen Transceiver zum Senden und Empfangen von Signalen enthält.
  • Erfindungsgemäß enthält das Verfahren die Verfahrensschritte:
    • Erzeugen einer isolierten Zwischenkreisspannung durch eine Vorregulierungsvorrichtung enthaltend einen isolierten Gleichspannungswandler und einen Kondensator;
    • Verbinden der wenigstens ersten und/oder zweiten Adaptervorrichtung mit der Vorregulierungsvorrichtung, wobei jede Adaptervorrichtung eine Feinregulierungsvorrichtung mit einem geregelten und unisolierten Gleichspannungswandler enthält,
    • Aussenden wenigstens eines Signals von der wenigstens ersten und/oder zweiten Adaptervorrichtung an die Steuervorrichtung; und
    • Bereitstellen eines ersten Leistungswerts an der Schnittstelleneinrichtung einer ersten Adaptervorrichtung entsprechend dem von der Feinregulierungsvorrichtung empfangenen Signal und Bereitstellen eines zweiten Leistungswerts an der Schnittstelleneinrichtung einer zweiten Adaptervorrichtung entsprechend dem von der Feinregulierungsvorrichtung empfangenen Signal, wobei jeder Leistungswert wenigstens einem Anteil einer Gesamtleistung entspricht.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dargestellt.
  • Die Figuren, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmässigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Seitenansicht auf eine Ladevorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform mit vier Schnittstelleneinrichtungen sowie drei Akkumulatoren, wobei an zwei Schnittstelleneinrichtungen jeweils eine Adaptervorrichtung positioniert ist und eine dritte Adaptervorrichtung entgegen der Pfeilrichtung A über einer dritten Schnittstelleneinrichtung positioniert ist;
    Figur 2
    einen Schaltplan des erfindungsgemäßen Gegenstands gemäß einer ersten Ausführungsform; und
    Figur 3
    einen Schaltplan des erfindungsgemäßen Gegenstands gemäß einer zweiten Ausführungsform.
    Ausführungsbeispiele:
  • Figur 1 zeigt eine System 1 bestehend aus einer Ladevorrichtung 2, einer ersten, zweiten, dritten und vierte Adaptervorrichtungen 3a, 3b, 3c, 3d sowie einer ersten, zweiten und dritten Energiespeichereinheiten 4a, 4b, 4c.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Energiespeichereinheiten 4a, 4b, 4c in Form von Akkumulatoren ausgestaltet. Die als Akkumulatoren ausgestaltenden Energiespeichereinheiten 4a, 4b, 4c können dabei beispielsweise zur Energieversorgung einer Werkzeugmaschine (d.h. ein Bohrhammer, eine Bohrmaschine, eine Säge, ein Schleifgerät oder dergleichen) dienen.
  • Eine Werkzeugmaschine ist in den Figuren nicht dargestellt.
  • Die Ladevorrichtung 2 gemäß einer ersten Ausführungsform enthält im Wesentlichen ein Ladergehäuse 5 sowie eine Netzstromanbindung 6 zur wiederlösbaren Verbindung mit einer Netzstromquelle. Die Netzstromquelle kann auch als Steckdose bezeichnet werden und ist in den Figuren nicht dargestellt.
  • Das Ladergehäuse 5 enthält dabei eine Oberseite 5a, eine Unterseite 5b und vier Seitenwände 5c.
  • Darüber hinaus enthält die Ladevorrichtung 2 eine Voreinstellungsvorrichtung 7 mit einem isolierten Gleichspannungswandler 8 und einem Kondensator 9 zum Erzeugen eines isolierten Zwischenkreis mit einer Zwischenkreisspannung. Die Voreinstellungsvorrichtung 7 enthält ferner eine erste, zweite, dritte und vierte Schnittstelle 7a, 7b, 7c, 7d.
  • Wie nachfolgend noch im Detail beschrieben wird an jeder Schnittstelle 7a, 7b, 7c, 7d ein Anteil der Gesamtleistung der Ladevorrichtung 3 bereitgestellt.
  • Entsprechend einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Voreinstellungsvorrichtung 7 auch mehr oder weniger als vier Schnittstellen 7a, 7b, 7c, 7d aufweisen.
  • Die Netzstromanbindung 6 ist in Form eines Stromkabels ausgestaltet und mit einer der Seitenwände 5c so verbunden, dass durch die Netzstromanbindung 6 elektrische Energie zu der Ladevorrichtung 2 gelangen kann. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt die elektrische Spannung der Netzstromquelle 230 Volt.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann die Netzstromquelle auch weniger als 230 Volt (z.B. 120 Volt) bereitstellen.
  • Die Voreinstellungsvorrichtung 7 dient im Wesentlichen zum Reduzieren des Spannungswertes der Netzstromquelle von 230V auf einen Zwischenkreisspannungswert von weniger als oder gleich 60 Volt. Dabei enthält die Voreinstellungsvorrichtung 7 im Wesentlichen einen isolierten Gleichspannungswandler 8 und einen Kondensator 9. Entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel wird durch die Voreinstellungsvorrichtung 7 eine Zwischenkreisspannung mit 55 Volt erzeugt.
  • Des Weiteren enthält die Ladevorrichtung 2 gemäß der ersten Ausführungsform eine Steuervorrichtung 11, ein Filterelement 12, einen Gleichrichter 13 sowie einen Leistungsfaktorkorrekturfilter 14. Darüber hinaus enthält die Ladevorrichtung 2 einen Transceiver 26, der zum Senden und Empfangen von Informationen und Daten in Form von elektrischen Signalen dient.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform enthält die Ladevorrichtung 2 kein Filterelement.
  • Die in Figur 1 gezeigte Ladevorrichtung 2 gemäß der ersten Ausführungsform weist einen Leistungsfaktorkorrekturfilter 14 als eigenständiges Bauteil auf, welches nicht Bestandteil der Voreinstellungsvorrichtung 7 ist.
  • In Figur 1 ist die Ladevorrichtung 2 mit einer ersten, zweiten, dritten und vierten Adaptervorrichtung 3a, 3b, 3c, 3d dargestellt. Die erste Adaptervorrichtung 3a ist dabei mit der ersten Schnittstelle 7a wiederlösbar verbunden und die zweite Adaptervorrichtung 3b ist mit der zweiten Schnittstelle 7b wiederlösbar verbunden. Die dritte Adaptervorrichtung 3c ist entgegen der Pfeilrichtung A über der dritten Schnittstelle 7c positioniert. Die vierte Adaptervorrichtung 3d ist nicht mit der Ladevorrichtung 2 und auch nicht mit einer Energiespeichereinheit verbunden. Zum tatsächlichen Verbinden einer Adaptervorrichtung 3a, 3b, 3c, 3d mit einer Schnittstelle 7a, 7b, 7c, 7d wird die Adaptervorrichtung 3a, 3b, 3c, 3d in Pfeilrichtung A auf die Schnittstelle 7a, 7b, 7c, 7d positioniert. Alternativ kann eine Adaptervorrichtung 3a, 3b, 3c, 3d auch fest (d.h. unlösbar) mit einer Schnittstelle 7a, 7b, 7c, 7d verbunden sein.
  • Die Adaptervorrichtung 3a, 3b, 3c, 3d enthält des Weiteren eine Adapterschnittstelle 15 zum wiederlösbaren Verbinden mit einer Schnittstelle 7a, 7b, 7c, 7d der Voreinstellungsvorrichtung 7.
  • Die Schnittstelle 7a, 7b, 7c, 7d enthält einen Pluskontakt 10a, einen Minuskontakt 10b und einen Kommunikationskontakt 10c. Die Adapterschnittstelle 15 enthält ebenfalls einen Pluskontakt 15a, einen Minuskontakt 15b und einen Kommunikationskontakt 15c. Der Pluskontakt 15a und Minuskontakt 15b der Adapterschnittstelle 15 können entsprechend mit dem Pluskontakt 10a und Minuskontakt 10b einer Schnittstelle 7a, 7b, 7c, 7d der Voreinstellungsvorrichtung 7 verbunden werden und dienen zum Erzeugen eines Stromkreises, sodass elektrische Energie von der Voreinstellungsvorrichtung 7 zu der Adaptervorrichtung 3a, 3b, 3c, 3d gelangen kann. Die Kommunikationskontakte 10c, 15c der Adaptervorrichtung 3a, 3b, 3c, 3d und der Voreinstellungsvorrichtung 7 können zum Erzeugen einer Kommunikationsverbindung miteinander verbunden werden, sodass Daten und Informationen in Form von elektrischen Signalen ausgetauscht werden können.
  • Die Adaptervorrichtung 3a, 3b, 3c, 3d enthält wiederum eine Schnittstelleneinrichtung 16 zum wiederlösbaren Verbinden mit einer Energiespeichereinheit 4a, 4b, 4c.
  • Jede Schnittstelleneinrichtung 16 enthält dabei einen einen Pluskontakt 16a, einen Minuskontakt 16b und einen Kommunikationskontakt 16c. Mit dem Pluskontakt 16a und Minuskontakt 16b kann ein Stromkreis geschlossen werden, wenn eine Energiespeichereinheit 4a, 4b, 4c mit der Schnittstellenrichtung 16 verbunden ist.
  • Darüber hinaus enthält die Adaptervorrichtung 3a, 3b, 3c, 3d eine Feinregulierungsvorrichtung 17 zum selektiven Einstellen eines Leistungswertes, sodass schließlich eine bestimmte Menge an elektrischer Energie an einer Schnittstelleneinrichtung 16 zum Laden einer Energiespeichereinheit bereitgestellt werden kann.
  • Die Feinregulierungsvorrichtung 17 enthält hierzu einen geregelten und unisolierten Gleichspannungswandler 18. Durch den geregelten und unisolierten Gleichspannungswandler 18 wird ein Spannungswert, welcher geringer ist als der Zwischenkreisspannungswert, erzeugt.
  • Die Adaptervorrichtung 3a, 3b, 3c, 3d enthält des Weiteren einen Transceiver 25, der zum Senden und Empfangen von Informationen und Daten in Form von elektrischen Signalen dient.
  • Die Steuervorrichtung 11 der Ladevorrichtung 2 dient im Wesentlichen zum Steuern und Regeln der verschiedenen Funktionen der Ladevorrichtung 2. Zu diesen Funktionen gehört unter anderem das Regeln des Zwischenkreisspannungswertes, des Stromstärkewerts und damit letztendlich der Leistungswerte an den jeweiligen Schnittstelleneinrichtungen 16.
  • Wie nachstehend noch in Detail beschrieben, regelt die Steuervorrichtung 11 die Verteilung bzw. die Aufteilung der Leistung aus dem Zwischenkreis auf mehrere Gleichspannungswandler 18, wenn mehr als eine Adaptervorrichtung 3a, 3b, 3c, 3d mit der Ladevorrichtung 2 verbunden ist und mehrere Energiespeichereinheiten 4a, 4b, 4c gleichzeitig durch die Ladevorrichtung 2 in einem Ladevorgang mit elektrischer Energie versorgt werden sollen.
  • Es ist beispielsweise möglich, dass zu jedem Zeitpunkt ein gleich großer Anteil (d.h. ein Viertel) der Zwischenkreisleistung an jeder Schnittstelleneinrichtung 16 bereitgestellt wird.
  • Die als Akkumulator ausgestaltete Energiespeichereinheit 4a, 4b, 4c kann beispielsweise mit der (nicht in Figuren gezeigten) Werkzeugmaschine wiederlösbar verbunden werden, um die Werkzeugmaschine mit elektrischer Energie zu versorgen.
  • Der Akkumulator 4a, 4b, 4c enthält im Wesentlichen ein Akku-Gehäuse 19, eine Anzahl an Energiespeicherzellen 20, eine Energiespeicher-Schnittstelle 21, einen Transceiver 22, eine Speichereinheit 23 sowie eine Steuerungseinrichtung 24.
  • Der Transceiver 22 einer Energiespeichereinheit 4a, 4b, 4c, der Transceiver 26 der Ladevorrichtung 2 und der Transceiver 25 einer Adaptervorrichtung 3a, 3b, 3c, 3d können jeweils so miteinander in Verbindung stehen, dass Informationen und Daten in Form von elektrischen Signalen untereinander ausgetauscht werden.
  • Die Energiespeicherzellen 20 können auch als Akku-Zellen bezeichnet werden und sind im Inneren des Akku-Gehäuses 19 angeordnet.
  • Das Akku-Gehäuse 19 enthält dabei im Wesentlichen ein Deckelelement 19a, vier Seitenwände 19b und ein Bodenelement 19c.
  • Die Energiespeicher-Schnittstelle 21 ist an der Außenseite des Deckelelements 19a angeordnet und dient zum elektrischen bzw. elektronischen sowie mechanischen Verbinden des Akkumulators 4a, 4b, 4c mit der Werkzeugmaschine oder der Ladevorrichtung 2. Die Energiespeicher-Schnittstelle 21 enthält dazu einen Pluskontakt 21a, einen Minuskontakt 21b und einen Kommunikationskontakt 21c. Mit dem Pluskontakt 21a und Minuskontakt 21b kann ein Stromkreis geschlossen werden, wenn die als Akkumulator ausgestaltete Energiespeichereinheit 4a, 4b, 4c mit der Schnittstellenrichtung 16 einer Adaptervorrichtung 3a, 3b, 3c, 3d verbunden ist.
  • Der Transceiver 22 kann auch als Sende- und Empfangseinheit oder Kommunikationseinrichtung bezeichnet werden und dient zum Senden sowie Empfangen von elektrischen Signalen, wodurch Daten und Informationen von bzw. zu dem Akkumulator 4a, 4b, 4c gesendet werden können.
  • Der Kommunikationskontakt 21c steht mit dem Transceiver 22 in Verbindung und dient zum Senden und Empfangen von Daten sowie Informationen in Form von elektrischen Signalen. Der Transceiver 22 ist wiederum mit der Steuerungseinrichtung 24 verbunden.
  • Alternativ oder zusätzlich kann der Transceiver 22 auch als drahtlose Funkkommunikationseinrichtung (z.B. basierend auf einer Bluetooth-Technologie) ausgestaltet sein.
  • Die Energiespeicherzellen 20 dienen zum Aufnehmen, Speichern und erneuten Abgeben elektrischer Energie. Die Energiespeicherzellen 20 sind in zylindrischer Form sowie auf Basis einer Lithium-Ionen-Technologie ausgestaltet. Jede Energiespeicherzelle 20 enthält an einem Ende eine Kontakteinrichtung, die zur Übertragung elektrischer Energie dient. Die einzelnen Kontakteinrichtung sind über entsprechende Leitungen mit der Steuerungseinrichtung 24 des Akkumulators 4a, 4b, 4c verbunden.
  • Alternativ können die Energiespeicherzellen 20 auch auf einer anderen geeigneten Technologie basieren.
  • Die zylindrische Form der Energiespeicherzellen 20 ist ebenfalls optional, sodass auch jede andere geeignete Form bzw. Geometrie gewählt werden kann. So ist es insbesondere auch möglich, dass die Energiespeicherzellen 20 als Pouchzellen ausgestaltet sind.
  • Es ist zudem auch möglich, dass der Akkumulator 4a, 4b, 4c sowohl zylindrische Energiespeicherzellen 20 als auch Pouch-Zellen enthält. Es ist insbesondere möglich, dass der Akkumulator 4a, 4b, 4c lediglich eine einzige zylindrische Energiespeicherzelle 20 und eine einzige Pouchzelle enthält.
  • Die Steuerungseinrichtung 24 regelt und steuert verschiedene Funktionen des Akkumulators 4a, 4b, 4c. Zu den Funktion gehört unter anderen die Steuerung der Aufnahme und Abgabe von elektrischer Energie in bzw. aus den Energiespeicherzellen 20. Darüber hinaus wird mit Hilfe der Steuerungseinrichtung 24 die Menge an elektrischer Energie gesteuert, die von den Energiespeicherzellen 20 aufgenommen oder abgegeben werden sollen.
  • Die Speichereinheit 23 steht in Verbindung mit der Steuerungseinrichtung 24 und dient zum Speichern sowie Bereitstellen von Daten und Informationen. Zu den Daten und Informationen gehören unter anderen Schwellwerte für die Spannung und Stromstärke für einen Lade- und Entladevorgang der Energiespeichereinheit 4a, 4b, 4c.
  • In Figur 3 ist eine Schaltplan einer Ladevorrichtung 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform gezeigt, bei der der Leistungsfaktorkorrekturfilter 14 kein eigenständiges Bauteil ist, sondern zusammen mit dem isolierten Gleichspannungswandler 18 in einem einzigen Bauteil ausgeformt ist. Hierdurch ist der Leistungsfaktorkorrekturfilter 14 ein Bestandteil der Voreinstellungsvorrichtung.
  • Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst eine isolierter Zwischenkreis durch den isolierten Gleichspannungswandler 18 und den Kondensator erzeugt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt dabei die Zwischenkreisspannung 60 Volt.
  • Die erste Adaptervorrichtung 3a wird so mit der ersten Schnittstelle 7a der Voreinstellungsvorrichtung 7 verbunden, dass der Pluskontakt 15a und Minuskontakt 15b der ersten Adapterschnittstelle 15 mit dem entsprechenden Pluskontakt 10a und Minuskontakt 10b der ersten Schnittstelle. Durch die Verbindung der Plus- und Minuskontakte wird ein Stromkreis geschlossen, sodass elektrische Energie von der Voreinstellungsvorrichtung 7 bzw. dem Zwischenkreis der Voreinstellungsvorrichtung 7 zu der ersten Adaptervorrichtung 3a gelangen kann.
  • Ebenso wird eine zweite Adaptervorrichtung 3b mit der zweiten Schnittstelle 7b der Voreinstellungsvorrichtung 7 verbunden, sodass der Pluskontakt 15a und Minuskontakt 15b der zweiten Adapterschnittstelle 15 mit dem entsprechenden Pluskontakt 10a und Minuskontakt 10b der zweiten Schnittstelle 7b. Durch die Verbindung der Plus- und Minuskontakte wird ein Stromkreis geschlossen, sodass elektrische Energie von der Voreinstellungsvorrichtung 7 bzw. dem Zwischenkreis der Voreinstellungsvorrichtung 7 zu der zweiten Adaptervorrichtung 3b gelangen kann.
  • Anschließend wird eine erste als Akkumulator ausgestaltete Energiespeichereinheit 4a mit der ersten Adaptervorrichtung 3a verbunden. Durch die Verbindung stehen der Pluskontakt, Minuskontakt und Kommunikationskontakt der ersten Energiespeichereinheit 4a mit dem entsprechenden Pluskontakt 15a, Minuskontakt 15b und Kommunikationskontakt 15c der ersten Adapterschnittstelle 15 miteinander so in Kontakt, dass zum einen ein Stromkreis zur Übertragung elektrischer Energie von der ersten Adaptervorrichtung 3a an die erste Energiespeichereinheit 4a geschlossen wird. Zum anderen sendet die erste Energiespeichereinheit Signale mit Daten und Informationen über die Ladeparameter mit Hilfe der entsprechenden Kommunikationskontakte 15c, 21c an die erste Adaptervorrichtung 3a. Die Signale mit den Ladeparametem der ersten Energiespeichereinheit 4a gelangt an die Steuervorrichtung 11 der Ladevorrichtung 2. Die Steuervorrichtung 11 steht mit der ersten Adaptervorrichtung 3a in Verbindung, sodass ein bestimmter Leistungswert durch die Feinregulierungsvorrichtung 17 bzw. den Gleichspannungswandler 18 der ersten Adaptervorrichtung 3a für den Ladevorgang der ersten Energiespeichereinheit 4a eingestellt wird. Der für den Ladevorgang der ersten Energiespeichereinheit 4a eingestellte erste Leistungswert entspricht den Signalen, welche von der ersten Energiespeichereinheit 4a an die Ladevorrichtung 2 gesendet wurden. Der erste Leistungswert entspricht dabei einem Anteil der Gesamtleistung.
  • Des Weiteren wird eine zweite Energiespeichereinheit 4b mit der zweiten Adaptervorrichtung 3b verbunden. Durch die Verbindung stehen der Pluskontakt 21a, Minuskontakt 21b und Kommunikationskontakt 21c der zweiten Energiespeichereinheit 4b mit dem entsprechenden Pluskontakt 15a, Minuskontakt 15b und Kommunikationskontakt 15c der zweiten Adapterschnittstelle 15 miteinander so in Kontakt, dass zum einen ein Stromkreis zur Übertragung elektrischer Energie von der zweiten Adaptervorrichtung 3b an die zweite Energiespeichereinheit 4b geschlossen wird. Zum anderen sendet die zweite Energiespeichereinheit 4b Signale mit Daten und Informationen über die Ladeparameter mit Hilfe der entsprechenden Kommunikationskontakte 15c, 21c an die zweite Adaptervorrichtung 3b. Die Signale mit den Ladeparametern der zweiten Energiespeichereinheit 4b gelangt an die Steuervorrichtung 11 der Ladevorrichtung 2. Die Steuervorrichtung 11 steht mit der zweiten Adaptervorrichtung 3b in Verbindung, sodass ein bestimmter Leistungswert durch die Feinregulierungsvorrichtung 17 bzw. den Gleichspannungswandler 18 der zweiten Adaptervorrichtung 3b für den Ladevorgang der zweiten Energiespeichereinheit eingestellt wird. Der für den Ladevorgang der zweiten Energiespeichereinheit 4b eingestellte zweite Leistungswert entspricht den Signalen, welche von der zweiten Energiespeichereinheit 4b an die Ladevorrichtung 2 gesendet wurden. Der zweite Leistungswert entspricht dabei einem Anteil der Gesamtleistung.
    • Bezugszeichen
    • 1
    System
    2
    Ladevorrichtung
    3a
    erste Adaptervorrichtung
    3b
    zweite Adaptervorrichtung
    3c
    dritte Adaptervorrichtung
    3d
    vierte Adaptervorrichtung
    4a
    erste Energiespeichereinheit
    4b
    zweite Energiespeichereinheit
    4c
    dritte Energiespeichereinheit
    5
    Ladergehäuse
    5a
    Oberseite des Ladegehäuses
    5b
    Unterseite des Ladegehäuses
    5c
    Seitenwand des Ladegehäuses
    6
    Netzstromanbindung
    7
    Voreinstellungsvorrichtung
    7a
    erste Schnittstelle der Voreinstellungsvorrichtung
    7b
    zweite Schnittstelle der Voreinstellungsvorrichtung
    7c
    dritte Schnittstelle der Voreinstellungsvorrichtung
    7d
    vierte Schnittstelle der Voreinstellungsvorrichtung
    8
    isolierten Gleichspannungswandler
    9
    Kondensator
    10a
    Pluskontakt einer Schnittstelle der Voreinstellungsvorrichtung
    10b
    Minuskontakt einer Schnittstelle der Voreinstellungsvorrichtung
    10c
    Kommunikationskontakt einer Schnittstelle der Voreinstellungsvorrichtung
    11
    Steuervorrichtung
    12
    Filterelement
    13
    Gleichrichter
    14
    Leistungsfaktorkorrekturfilter
    15
    Adapterschnittstelle
    15a
    Pluskontakt der Adapterschnittstelle
    15b
    Minuskontakt der Adapterschnittstelle
    15c
    Kommunikationskontakt der Adapterschnittstelle
    16
    Schnittstelleneinrichtung
    16a
    Pluskontakt der Schnittstelleneinrichtung
    16b
    Minuskontakt der Schnittstelleneinrichtung
    16c
    Kommunikationskontakt der Schnittstelleneinrichtung
    17
    Feinregulierungsvorrichtung
    18
    unisolierten Gleichspannungswandler
    19
    Akku-Gehäuse
    19a
    Deckelelement des Akku-Gehäuses
    19b
    Seitenwand des Akku-Gehäuses
    19c
    Bodenelement des Akku-Gehäuses
    20
    Energiespeicherzelle
    21
    Energiespeicher-Schnittstelle
    21a
    Pluskontakt der Energiespeicher-Schnittstelle
    21b
    Minuskontakt der Energiespeicher-Schnittstelle
    21c
    Kommunikationskontakt der Energiespeicher-Schnittstelle
    22
    Transceiver der Energiespeichereinheit
    23
    Speichereinheit
    24
    Steuerungseinrichtung
    25
    Transceiver der Adaptervorrichtung
    26
    Transceiver der Ladevorrichtung

Claims (8)

  1. Ladevorrichtung (2), insbesondere zum Versorgen wenigstens einer ersten und zweiten Energiespeichereinheit (4a, 4b, 4c) mit elektrischer Energie, enthaltend eine Netzstromanbindung (6) zur Verbindung mit einer Netzstromquelle sowie eine Steuervorrichtung (11),
    gekennzeichnet durch
    - einen Gleichrichter (13);
    - einen Leistungsfaktorkorrekturfilter (14);
    - eine Voreinstellungsvorrichtung (7) mit einen isolierten Gleichspannungswandler (8) und Kondensator (9) zum Erzeugen einer isolierten Zwischenkreisspannung, wobei die Voreinstellungsvorrichtung (7) wenigstens eine erste und zweite Schnittstelle (7a, 7b, 7c, 7d) enthält, sowie
    - wenigstens eine erste und zweite Adaptervorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d), wobei jede Adaptervorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) eine Adapterschnittstelle (15) enthält zum Verbinden mit der wenigstens ersten oder zweiten Schnittstelle (7a, 7b, 7c, 7d) der Voreinstellungsvorrichtung (7), und wobei jede Adaptervorrichtung eine Feinregulierungsvorrichtung (17) mit einer Schnittstelleneinrichtung (16) zum Verbinden mit einer Energiespeichereinheit (4a, 4b, 4c) enthält, und wobei jede Feinregulierungsvorrichtung (17) einen geregelten und unisolierten Gleichspannungswandler (18) enthält, sodass ein Leistungswert an der ersten und/oder zweiten Schnittstelleneinrichtung (16) bereitstellbar ist, und wobei der Leistungswert an der ersten und/oder zweiten Schnittstelleneinrichtung (16) wenigstens einem Anteil einer Gesamtleistung entspricht.
  2. Ladevorrichtung (2) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass jede Adaptervorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) wenigstens einen Transceiver (25) enthält, sodass wenigstens ein Signal von der Adaptervorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) an die Steuervorrichtung (11) gesendet werden kann zum Einstellen eines Spannungswertes an einer Schnittstelleneinrichtung (16).
  3. Ladevorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Voreinstellungsvorrichtung (7) wenigstens einen Leistungsfaktorkorrekturfilter (14) enthält.
  4. Ladevorrichtung (2) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsfaktorkorrekturfilter (14) und der isolierte Gleichspannungswandler (8) in einem einzigen Bauteil integriert sind.
  5. Ladevorrichtung (2) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die isolierte Zwischenkreisspannung 60 Volt oder weniger entspricht.
  6. Ladevorrichtung (2) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Filterelement (12) enthalten ist.
  7. Ladevorrichtung (2) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeichereinheit (4a, 4b, 4c) in Form einer Akkumulators, insbesondere zur Versorgung einer Werkzeugmaschine mit elektrischer Energie, ausgestaltet ist.
  8. Verfahren zum Steuern und Regeln eines Systems (1) enthaltend eine Ladevorrichtung (2) und wenigstens eine erste und zweite Adaptervorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) zum jeweiligen Verbinden mit einer Energiespeichereinheit (4a, 4b, 4c), wobei die Ladevorrichtung (2) eine Netzstromanbindung (6) zur Verbindung mit einer Netzstromquelle sowie eine Steuervorrichtung (11) enthält, und wobei die wenigstens erster und zweiter Energiespeichereinheit (4a, 4b, 4c) jeweils einen Transceiver (22) zum Senden und Empfangen von Signalen enthält,
    gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
    - Erzeugen einer isolierten Zwischenkreisspannung durch eine Vorregulierungsvorrichtung (7) enthaltend einen isolierten Gleichspannungswandler (8) und einen Kondensator (9);
    - Verbinden der wenigstens ersten und/oder zweiten Adaptervorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) mit der Vorregulierungsvorrichtung (7), wobei jede Adaptervorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) eine Feinregulierungsvorrichtung (17) mit einem geregelten und unisolierten Gleichspannungswandler (18) enthält,
    - Aussenden wenigstens eines Signals von der wenigstens ersten und/oder zweiten Adaptervorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) an die Steuervorrichtung (11); und
    - Bereitstellen eines ersten Leistungswerts an der Schnittstelleneinrichtung (16) einer ersten Adaptervorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) entsprechend dem von der Feinregulierungsvorrichtung (17) empfangenen Signal und Bereitstellen eines zweiten Leistungswerts an der Schnittstelleneinrichtung (16) einer zweiten Adaptervorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d) entsprechend dem von der Feinregulierungsvorrichtung (17) empfangenen Signal, wobei jeder Leistungswert wenigstens einem Anteil einer Gesamtleistung entspricht.
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